先进电力电子技术在智能电网中的应用

先进电力电子技术在智能电网中的应用

李成龙

中天交通建设投资集团有限公司    湖北 襄阳   430000

摘要：随着社会经济的不断发展，电力电子技术已被越来越多地应用于社会生产的各个方面。站在电力系统运行的角度来观察，电力电子技术不但可以对系统的用电环节进行精确测量，还可以通过其技术功能来保证人们的用电安全。所以，将电力电子技术运用于智能电网，是当前我国电力工业改革的重点。本文阐述智能电网中的先进电力电子技术特点，探讨先进电力电子技术在智能电网中的应用，包括大型能源基地中的电力传输、智能电网能源储存与转化、电网协调控制中的应用。

关键词：电力电子技术；智能电网；应用

引言

信息科技水平的不断提高，促使电网建设工作迎来了新的挑战，为了发展智能电网，需要利用新型的电力电子技术，对相关的管理制度进行创新，实现不同要素之间的协调发展，以便推动电力产业的持续性发展。

1电力电子技术在电力系统控制中的作用

1.1提高系统稳定性

传统的电力系统控制方法面临着频繁的电网故障和不稳定现象，如电压波动、频率偏差等。而电力电子技术可以通过智能电网的应用，实现对电力系统的快速监测和故障检测，及时采取措施进行调整和修复。电力电子器件的应用也可以提高电力系统的稳定性，如采用灵活交流输电系统（FACTS）技术可以实现对电力系统的电压和功率的实时控制，保证电力系统的稳定运行。

1.2提高电力系统能源效率

在之前的电力系统运行模式中，存在能源损耗大、能源利用率低的问题，而电力电子技术可以通过应用电力电子器件和控制算法，实现对电力系统的能量管理和优化调度。例如，采用高效的电力电子变换器可以提高能源的转换效率，降低能源的损耗；智能电网的应用可以实现对电力系统中各个节点的能源分配和调度，最大限度地提高能源的利用效率。

1.3推动电力智能化发展

随着能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，传统的电力系统面临着供需矛盾和能源浪费的问题。而电力电子技术可以通过智能电网的建设和应用，实现对电力系统的智能监测、调度和管理，提高电力系统的运行效率和可持续性。电力电子技术还可以促进可再生能源的大规模接入和利用，如光伏发电和风力发电等，减少对传统化石能源的依赖，推动电力系统向低碳、清洁的方向发展。

2电力电子技术的特点

电力电子技术的发展，主要包含于应用电路对于电子电路的发展和器件制造的发展，这两个方面共同构成了电子电力技术在未来发展过程中的轨道。电力电子技术由最初的半控型部件逐渐发展为现阶段的全控型部件，并随着不断的社会发展和技术进步实现了复合型，而在这一过程中，电力电子技术的控制、功率、部件驱动、防护电路也得到了一体化的结构完善，形成了较为先进的功率集成化电力系统，但在未来的电力电子技术的发展过程中，仍然有巨大的发展空间。电力电子技术在电气工程中有着极大的应用，并且其可以更好地促进电气工程的快速发展，推动电气类技术的不断创新，实现对电气领域科创的进一步水平提升。

3先进电力电子技术在智能电网中的应用

3.1应用于大型能源基地的电力传输

通过在大型能源基地应用电力电子技术，可以实现对电能资源的有效传递。由于大型能源基地的供电流程比较复杂，且电能传输距离比较远，因此在应用过程中对于电子技术具有高要求。工程人员在智能电网的建设中，需要借助先进的电力电子技术，可以解决远距离电力传输分散的问题。例如，部分电力电子产品中的晶闸管设备具备提升网络信息传输效率的作用，且可调节分流电阻等设备，进而补充动力系统的功率，降低电力系统在电力运输环节中的功率损失。促使电力电子技术在智能电网的建设中得到高效应用。先进电子电力设备相比于传统的电力电子元件，可以实现对电网的不断优化。

3.2应用于智能电网能源储存与转化中

随着当前节能环保政策的深入推广，促使新能源技术得到了大力发展。且对各种新能源设备进行快速研发，其中包括风能、太阳能、水能等，其在智能电力系统的组成中发挥着重要作用。因为我国的人均用电量正在快速增长，为了解决电力资源分配不均的问题，需要利用智能电力系统，把各种新能源力量聚集到一起，从而满足各地区对于电能的需求。通过利用电力电子设计的大功率变换器，可实现电力的高效传输。通过应用新型电力电子技术将，进而帮助智能电网的能量传输流程进行无功率解耦控制，确保智能电网可以正常应用。先进的电力电子技术在智能电网中应用，可以加强能源的一体化存储和转化，并且支持风能、太阳能等能量储存设备的建设，同时保证电力的稳固传输。

3.3电网协调控制

智能电网可实现各地区网络系统的有效衔接，只有利用更多的先进电力电子技术，对智能电网的技术基础进行不断完善，以避免满足其发展态势。优化的内容包括动态无功补偿、网络重构、电流参数控制等，通过对此类技术进行大范围的应用和推广，可以对智能电网的整个格局进行不断优化，进一步提高电能传输效果，比如FACTS技术，复合型的FACTS设备在智能电网的建设过程中，能取得良好的应用效果。

3.4智能开关技术

工程技术人员在智能电网的建设过程中，利用智能开关技术能实现对供电电流的有效切断，同时获取定位目标的具体位置，进而避免出现漏电安全事故，提升智能电网的传输效果。先进的电力电子技术为智能开关技术的创新应用提供了技术支持，通过利用传感技术与微电子技术等技术方法，一旦智能开关检测到异常的电流，或是接收到电网系统的指令后，可以立即切断电流，确保电网的运行更加平稳，为智能电网的运行安全提供助力。

3.5电子电力技术的有源电力滤波器应用技术

由电力电子技术所研究出的有源电力滤波器的运行原理，是通过检测补偿对象来获得其中所含有的分量，产生谐波电流通过与谐波电流相等的反向电流来进行对谐波电流的抵消，使电网电流在运输的过程中只剩下基波电流。有源电力滤波器在电场的运输过程中应用居多，其优点是通过多样化的动态响应速度和补偿功能来实现电网阻抗的影响，进而将谐波电流进行抑制，有效减少电流在运输过程中的损耗。有源电力滤波器内部结构有两部分组成，分别为补偿电流发生电路以及指定电流运算电路。指定电流的运算电路可以检测出补偿电流大小，通过检测结果得到电网中谐波电流和无功电流的分量，并对电流产生的实际进行补偿，进而实现对谐波电流产生的相反电流分量，抵消谐波电流。

3.6电子电力技术提供的高压直流输电技术

电力电子技术在针对输电领域的应用过程中，一般采用以高压直流输电技术进行工作环境中的电路控制应用。它的主要功能是将转换器在工作的情况下输入的交流电通过转化后变为直流电，并将所产生的直流电直接输送到受电端，再由收电端将直流电进行逆变，进而实现将交流电提供给供用户来进行使用。高压直流输电的优点是其在整体的线路造价上要低于传统的输电线路，由于高压直流输电技术的采用，使得电流输送可以得到有效的控制，并对距离长，容量大的高压电来进行转化，使其能充分发挥作用，减少成本的损耗，提升输电的稳定性，因此也被众多的电厂所青睐。

结束语

通过在智能电网中利用先进的电力电子技术，可以实现对电网系统的优化更新。因此，技术人员需要对电力电子技术的应用效果进行科学分析，以智能电网的技术需求为依托，对电力电子技术的应用途径进行不断优化。

参考文献

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